ワイヤの電流容量、サイジング、およびケーブルの種類: NEC リファレンスおよび実践ガイド

最小回路電流容量とは何ですか?

最小回路電流容量 (MCA) は、特定の機器に安全に電力を供給するために回路の配線に必要な最小の通電容量です。これは、連続負荷要件、モーター突入特性、コードで義務付けられた安全マージンを考慮した計算値であり、機器の動作アンペア数ではありません。米国では、国家電気規格 (NEC) 第 440 条が、HVAC ユニット、コンプレッサー、冷凍システムなどのモーター駆動機器の MCA 計算を規定しています。

モーターコンプレッサー機器の MCA に関する NEC の標準式は次のとおりです。 MCA = 1.25 × (最大モーター FLA) 回路上の他のすべての負荷の合計 。たとえば、コンプレッサーの図面が 14A、ファン モーターの図面が 3A のエアコンの MCA は、(1.25 × 14) 3 = になります。 20.5A 。電源導体は、少なくとも 20.5A を伝送できるサイズにする必要があります。つまり、NEC テーブル 310.12 の標準条件下では最小 12AWG 銅線を意味しますが、ほとんどの設置業者は、同じ銘板の最大過電流保護要件も満たすために 10AWG を選択します。

MCA は、ブレーカーまたはヒューズのサイズの上限を設定する最大過電流保護 (MOCP) 定格とは異なります。ワイヤは MCA に合わせたサイズにする必要があります。過電流デバイスは、MCA と MOCP の間のサイズにする必要があります。 NEC 440.4(B) では、両方の値を機器の銘板にマークすることが義務付けられています。 MCA より小さいワイヤを使用すると、たとえ適切なサイズのブレーカーで保護されていたとしても、規則違反となり火災の危険があります。 なぜなら、導体は機器が要求する連続負荷を安全に運ぶことができないからです。

ゲージ別ワイヤ電流容量: 銅およびアルミニウム

電流容量 (絶縁温度定格を超えずに導体が流すことができる最大連続電流) は、ワイヤ ゲージ (AWG または kcmil)、導体材料 (銅またはアルミニウム)、絶縁温度定格、および設置方法によって決まります。以下の値は、実際の最も一般的な設置条件である周囲 30°C、周囲 60°C および 75°C における電線管またはケーブル内の導体に関する NEC 表 310.12 に基づいています。電流が流れる複数の導体が導管を共有する場合（4 つ以上の導体にディレーティングが適用される）、周囲温度が 30°C を超える場合、または導体が自由空気中で束ねられている場合、電流容量は減少します。

10 ゲージワイヤーの最大アンペア

10 AWG 銅線の定格電流容量は 60°C で 30A、75°C で 35A です。 NEC 表 310.12 による。ほとんどのデバイスと終端が 60°C 定格である住宅用配線では、実際の制限は 30A です。そのため、電気乾燥機回路、大型窓用エアコン、EV 充電器分岐回路には 10 AWG と 30A ブレーカーが組み合わせられます。 75°C の列の値は、回路上のすべての終端、デバイス、および機器が 75°C 定格である場合にのみ適用されます。これは、75°C 定格のブレーカーおよびパネルを使用する多くの商業および産業用アプリケーションに当てはまります。

8ゲージワイヤの最大アンペア

8 AWG 銅線は 60°C で 40A、75°C で 50A を伝送します。 住宅設備の場合は 60°C の値が適用されます。したがって、8 AWG は 40A 回路の最小値であり、大規模な家電回路や一部のサブパネルに使用されます。 75°C 定格では、8 AWG は回路全体で 75°C 終端が確認されている商用配線で 50A の負荷をサポートできます。 8 AWG アルミニウム線は 75°C で 40A を伝送できることに注意してください。これは、同じ電流容量の銅線より実際的なゲージ サイズが 1 つ小さいことです。そのため、フィートあたりのコストが低いにもかかわらず、このゲージで分岐回路配線にアルミニウムがあまり使用されないのです。

4 AWG 銅線の電流容量

4 AWG 銅の定格は 70A (60°C) および 85A (75°C) です。 これは一般に、70A および 80A のフィーダ回路、住宅用増築のサブパネル給電、および大型の業務用厨房機器の分岐回路に仕様化されています。 75°C では、4 AWG 銅線は技術的には 85A の負荷をサポートできますが、ブレーカーの調整では通常、85A の次の標準サイズとして 80A になります。

共通サービスおよびフィーダ用途向けのワイヤのサイジング

50 アンペアのブレーカーのワイヤーのサイズは何ですか?

50A 回路には次のものが必要です 6 AWG 銅または 4 AWG アルミニウム 少なくとも。 NEC は、分岐回路の導体がモーターや HVAC 以外の回路の過電流装置の定格以上のサイズであることを要求しています。つまり、50A ブレーカーは 50A 定格のワイヤを意味します。 75°C では、8 AWG 銅線は 50A に達しますが、ほとんどの住宅用コンセントおよびパネル終端の定格は 60°C であるため、60°C の欄が支配し、8 AWG の 40A 制限では不十分です。 EV レベル 2 充電器、温水浴槽、レンジなどの標準住宅用 240 V 回路には、50 A ブレーカー付きの 6 AWG 銅線を使用します。

100アンペアサービスのワイヤサイズ

100A 住宅用玄関またはフィーダの場合、 2 AWG 銅または 1/0 AWG アルミニウム が標準的な選択です。 75°C では、2 AWG 銅線は 115A を伝送します。これは、サービスにとって 100A を超える十分なマージンです。引込口の導体は、NEC 230.42 に従って 75°C カラムを使用することが許可されています。これは、ユーティリティ側とメーターベースの接続がそれに応じて評価されているためです。銅製オプションはよりコンパクトですが、より高価です。アルミニウムは、長期間のサービス運用に適した費用対効果の高い選択肢であり、北米の住宅用サービスエントランスケーブルの主要な素材です。

100アンペアサービス用の1/0アルミニウムワイヤー

1/0 AWG アルミニウムの定格は 75°C で 120A アルミニウムが使用される場合、これは 100A 住宅用サービスエントランスおよびフィーダ用途の標準的な導体サイズとなります。サービスエントランスケーブル（SEUまたはSERタイプ）およびメーターベースからメインパネルまでの電線管で指定されます。 100A サービスに 1/0 アルミニウムを使用することは、75°C 終端で NEC に完全に準拠しており、これはメイン ブレーカーおよび公共料金メーター ベースの標準です。このサイズのアルミニウム接続では、すべての終端とアルミニウム定格のラグまたはコネクタに酸化防止剤が必要です。アルミニウム定格のハードウェアを使用しないと、アルミニウム導体の終端が過熱する主な原因になります。

1/0 銅の電流容量

1/0 AWG 銅は、60 °C で 125 A、75 °C で 150 A を伝送します。 125A および 150A のサービス フィーダ、サブパネルのフィーダ、および大規模な商用分岐回路に使用されます。 1/0 銅線と 3/0 銅線の間の大きな電流容量ステップ (75°C で 150A 対 200A) により、これら 2 つのサイズがそれぞれ 150A および 200A サービス アプリケーションの標準選択となります。

3/0 銅線電流容量

3/0 AWG 銅の定格は 165A (60°C) および 200A (75°C) 200A 住宅用入口および主フィーダ用途の標準導体となっています。メーターベースから導管で 3/0 銅が供給される 200A メイン パネルは、米国の新築住宅建設で最も一般的な構成です。 200A アルミニウム サービスの場合、通常 350 kcmil が必要です。物理的に 3/0 銅よりも大幅に大きく、これは、電線管の充填や物理的な配線スペースが制限されている場合に銅が好まれる理由を示しています。

8/4 すう コード電流容量

SOOW はポータブル電源コード タイプで、その名称は S (サービス グレード、600V)、O (耐油性アウター ジャケット)、O (耐油性絶縁体)、W (耐候性および耐水性) に分類されます。これは、仮設電源、産業機器接続、発電機、ステージ/イベントの配電に使用される柔軟な多芯ポータブル コードです。 8/4 SOOW は、それぞれ 8 AWG の 4 つの導体を意味します。

フレキシブル コードの電流容量は、固定配線の電流容量テーブルとは別の NEC テーブル 400.5(A) によって管理されます。 フレキシブル コードの 8 AWG 導体の定格は 1 導体あたり 40A NEC 表 400.5(A)(1) に基づき、通電導体の数が 4 本以下のコードに適用されます。三相電力に使用される 8/4 SOOW コード (3 つのホット導体と 1 つのアース) では、4 導体の制限内で 3 つの導体に電流が流れるため、定格を下げることなく 40A 定格が適用されます。コードは通常、ツイスト ロック コネクタ (一般的な発電機およびステージ アプリケーションの場合は NEMA L14-30 または L15-50) で終端され、600 V で 40 A のサービス定格があります。

SOOW コードを建物の固定配線の代用として使用しないでください。これはポータブルおよび一時的な使用を目的としており、NEC 第 400 条により恒久的な配線方法としての使用は禁止されています。また、直接埋設や壁内への設置にも対応していません。

直接埋設用に設計されたケーブル

直接埋設ケーブルは、導管なしで土壌と直接接触して地下に設置されるように特別に設計されています。 25 ～ 40 年の耐用年数にわたって劣化することなく、湿気の侵入、土壌化学物質、土圧、温度サイクルに耐えるジャケットと断熱システムが必要です。標準の屋内ケーブル タイプ (NM-B (Romex)、THHN、または SOOW コード) は、直接埋設用に定格されていないため、埋設すると急速に故障します。

NEC によって認識されている主な直接埋設ケーブルのタイプは次のとおりです。

• UF-B (地中フィーダーおよび分岐回路ケーブル): 住宅直葬の基準。導体は個別に絶縁され、導体間の隙間を埋める固体 PVC ジャケットでカプセル化され、ケーブル断面全体に耐湿性を提供します。 UF-B は湿潤条件で 60°C と定格されており、直接埋設の場合は 24 インチの最小埋設深さ、NEC 表 300.5 に従って GFCI で保護されている場合は 12 インチの埋設深さが必要です。
• USE-2 (地下入口): 直葬および玄関の用途に適しています。 USE-2 導体は耐太陽光性があり、湿潤または乾燥状態で 90°C の定格を備えているため、太陽光発電システムの配線や商用変圧器からメーターベースまでの横配線に適しています。
• コンジット内のTHWN-2 / XHHW-2: 高電流容量の地下フィーダの場合、湿潤場所定格を持つ個々の導体は PVC スケジュール 40 またはスケジュール 80 の導管を通して引き込まれます。この導管は機械的保護として機能し、トレンチ内の導管の埋設深さの最小値は直接埋設ケーブルよりも浅くなっています (NEC テーブル 300.5 による PVC 導管の場合は 18 インチ)。
• 直接埋設定格トレイケーブル (TC-ER): 大規模な導管を使用せずに埋め込まれた多導体の電力および制御回路の産業および公共用途に使用されます。

ケーブルの種類に関係なく、直接埋設の場合は、将来の掘削機に警告するために、ケーブルの 12 インチ上に警告テープを埋め込む必要があります。また、すべての接続は、アクセス可能なジャンクション ボックスか、直接埋設用に定格されたゲル充填の防水スプライス キットを使用して行う必要があります。標準のワイヤ ナットと電気テープは防湿性がなく、地下に落ちると故障します。

ライザーケーブルとプレナムケーブル: 違いは何ですか?

ライザーとプレナムは、電力ケーブルではなく通信および低電圧ケーブルの耐火性評価であり、建物火災時のケーブルの挙動に基づいて、特定の種類のケーブルを設置できる場所を決定します。この定格が存在するのは、ケーブルの被覆と絶縁化合物が燃焼すると有毒ガスが放出され、建物の空気経路を通じて炎が広がる可能性があるためです。 NEC (通信については第 800 条、ファイバーおよび同軸については第 770 条と第 820 条) および建築基準法により、特定の場所に特定のケーブル定格を義務付けています。

プレナムケーブル (CMP)

プレナムとは、建物の HVAC システムの空気循環に使用されるスペースです。これには、吊り天井の上の空気スペース (還気プレナムとして使用される場合) や、空調された空気の分配に使用される上げアクセス床が含まれます。 プレナム定格ケーブル (通信用多目的プレナム用に CMP マーク付き) 最も厳しい耐火性と発煙基準である UL910 (シュタイナー トンネル テスト) を満たしている必要があり、火炎の広がりと煙の密度の両方を測定します。プレナム ケーブル ジャケットは通常、フッ素化エチレン プロピレン (FEP) や特別に配合された PVC などの低煙の難燃性化合物で作られています。プレナム エア スペースを通るケーブルには、規定によりプレナム ケーブルが必要です。これは、最も高価なケーブル評価層です。

ライザーケーブル(CMR)

ライザー定格ケーブル (CMR) UL1666 (ライザー炎テスト) に準拠してテストされており、床間の垂直方向の火炎伝播に抵抗するケーブルの能力を評価します。これは、床アセンブリを通過するシャフト、階段吹き抜け、または導管の走行における重大な懸念事項です。ライザー ケーブルは自己消火し、炎をあるフロアから別のフロアに運ばない必要がありますが、プレナム ケーブルの低煙密度要件を満たす必要はありません。ライザー ケーブルは標準の PVC または同様のジャケットを使用し、プレナムよりもコストが安くなります。これは、床を通過するがプレナムの空気スペースに入らない導管またはケーブル トレイ内の垂直配線に適しています。

置換階層

NEC ケーブル定格の代替ルールは、厳密な階層に従います。 プレナム (CMP) は、任意の場所でライザー (CMR)、汎用 (CM)、または限定用途 (CMX) ケーブルの代わりに使用できます。 。ライザーは、汎用または限定用途のケーブルの代わりに使用できます。汎用ケーブルはライザーまたはプレナム スペースでは使用できません。これは、設置者はいつでも、低い定格のケーブルの代わりに高い定格のケーブルを使用できますが、その逆は決してできないことを意味します。実際的な意味: プレナム定格ケーブルで完全に配線された建物は、あらゆる場所で規格に完全に準拠していますが、空気処理スペースのみでシャフトとプレナムにライザーを使用するよりも材料コストが大幅に高くなります。